UA136255U - Система дистанційного керування детонатором снаряду - Google Patents

Abstract

Система дистанційного керування детонатором снаряду, крім того складається з давача прискорення (1), формувача імпульсів комутації (2), джерела живлення (3), комутаторів живлення (4.1, 4.2), підсилювача (5), програмованого формувача сигналів затримки (6) та електородетонатора (7), які розміщені в корпусі снаряду та також доплерівського радара(8), вимірювача відстані до цілі (10) та балістичного комп'ютера (9), який розраховує потрібний час дії детонатора.

Description

Корисна модель належить до систем підвищення ефективності застосування артилерійського озброєння, до використання керованих (самонавідних) снарядів та інтелектуальних детонаторів до них.

Корисна модель може бути використана для контактного програмування, коли снаряд знаходиться в механізмі заряджання або навіть каморі. Це дозволяє змінювати програмні дані ще до пострілу. В залежності від призначення снарядів, забезпечуються різні режими застосування: це точкова дія, програмована затримка детонації та можливість підриву в повітрі.

Програмований детонатор дозволяє точніше локалізувати руйнівну дію снаряда, суттєво зменшити час та кількість пострілів для ураження цілей в укриттях та в повітрі.

Це економічно ефективна, безпечна і програмована система з високою вірогідністю попадання, дозволяє витрачати меншу кількість снарядів для ураження цілі. Програмований детонатор має режим підривання в повітрі, дозволяє детонувати снаряд попереду цілі з метою максимальної поразки. Також в детонаторі є режими активації при зіткненні і активації із затримкою. Перший потрібний для пробиття захисних конструкцій, другий - для досягнення максимального летального ефекту при стрільбі за укриття.

Найближчим аналогом є: 1. Артилерійський снаряд з комбінованим, контактним і безконтактним детонатором.

Детонатор містить поміщені в корпусі, оснащеному оптичним вікном, променевий детонатор, запобіжний механізм, електрозапальник і пов'язаний з контактним датчиком блок дистанційного керування спрацьовуванням електрозапальника. Запропонований детонатор для малокаліберних артилерійських боєприпасів забезпечує різні режими спрацьовування: при контактній зустрічі з ціллю, безконтактно в заданій точці траєкторії польоту і самоліквідацію, коли не виконано бойове завдання. Патент РФ 2483274)

ІпНр/Ллимлу. теераїепі. ги/раїепів/2483274) 2. Артилерійський снаряд з детонатором комбінованого ініціювання підриву, включає в себе перетворювач, запобіжний і виконавчий механізми, блок дистанційного керування підривником, пов'язаний з джерелом електричного живлення і містить послідовні приймальний пристрій коду часу, дешифратор та пристрій затримки часу. (Патент ВО 2135947 С1, Е42В 15/01, 1999 г. (пНру/Ллимли. тпеераїепі. ги/раїепів/2483 274)

Зо 3. Спосіб установки і відліку часу дії дистанційного підривника. Спосіб включає формування установку інформаційних сигналів. Інформаційні сигнали формуються у вигляді коду дії часу, часовий інтервал між двома фіксованими елементами, під детонатор в процесі установки здійснюють перетворення тимчасового інтервалу в код тимчасового інтервалу, чисельне значення якого визначають шляхом підрахунку числа імпульсів тактової частоти детонатора, що надходять протягом тимчасового інтервалу. Технічний результат цього способу - висока точність відліку встановленого часу дії і можливість збільшення введеної під детонатор інформації. (Патент РФ 2475697 (пер:/Ллимли Птеераїепі.ги/раїепів/2475697 4. Дистанційний комбінований детонатор подвійної дії, ударного та діючого за часом, що спрацьовує при зустрічі з перепоною і після закінчення заданого проміжку часу з моменту пострілу, що визначається згорянням порохового елемента механізму самоліквідації. Технічний результат - підвищення функціональної надійності та безпеки бойового застосування головного підривника за призначенням.

Головний детонатор для малокаліберних артилерійських набоїв містить співвісно змонтований виконавчий променевий капсульний детонатор, агрегатний блок в осьовому вогнепередавальному каналі, оснащеному вихідним дроселюючим отвором, змонтовані віддентровий шибер, мембранний затвор, поперечну засувку, що забезпечує згорання пороховим упором, та центральний капсуль-запальник, паралельно останньому встановлений капсуль-запальник пристрою самоліквідації, пов'язаний піротехнічним каналом безпосередньо з капсулем-детонатором. (Патент РФ 2422764)

ІпНр/Ллимлу. теераїепі.ги/раїепів/24227 64) 5. Артилерійський снаряд з комбінованим, контактним і безконтактним спрацьовуванням детонатора, який автоматично зініціюється при досягненні заданої відстані від поверхні падіння снаряда на траєкторії польоту до цілі та забезпечує його повітряний підрив. Снаряд містить осколковий корпус, вибухівку та детонатор, запобіжно-виконавчий механізм і пов'язаний з джерелом живлення електронний блок, містить приймач, тактовий генератор і послідовно з'єднані пристрій затримки, вихідний ключ, до якого безпосередньо підключений контактний датчик, і електрозапальник. Підривник встановлений в головній частині боєприпасів, а електронний блок додатково містить випромінювач зондуючих імпульсів і схему збігів, при бо цьому тактовий генератор з'єднаний з випромінювачем зондуючих імпульсів, пристроєм затримки і з одним з виходів схеми збігу, до іншого виходу якої підключений приймач, причому вихід схеми збігу з'єднаний з входом пристрою затримки. Забезпечується предконтактний підрив боєприпасів при автономному опосередкованому контролі наближення до поверхні падіння, незалежно від швидкості і часу польоту. (Патент ВО 2198374, 428 15/01, Е426 13/00, 2003 6. Керований артилерійський снаряд, що містить відсіки і розташовану між ними бойову частину, проходять всередині кабелі, що з'єднують відсіки, на обох торцях бойової частини встановлено колодки роз'ємів, між колодками роз'ємів і кабелями встановлені контактні площадки, виконані на тонких платах, закріплені врівень з внутрішньою поверхнею корпусу і з'єднані з жилами кабелю, колодки роз'ємів встановлені на підставі і з'єднані з контактними майданчиками гнучкими контактами, при цьому кожен гнучкий контакт підтиснутий елементом і плоскою пружиною, розміщеною в порожнині, причому підтискні елементи встановлені в радіальних направляючих, і підібгані гвинтовою парою з конічною гайкою. (Патент РФ 2110759) (пНр//ги-раїеп. іпто/21/10-14/2110759.піті

Вадою відомих пристроїв є: 1. В патенті 2110759 велика ймовірність пошкодження кабелів при спорядженні бойової частини і при подальшій збірці снаряда. 2. Надмірно висока швидкість механізму взведення, яке не виключає спрацьовування детонатора в каналі ствола або над власною позицією стрільби, а також можливий несанкціонований підрив при падінні, ударів детонатора, снаряду, патрона або від запалення піротехнічного складу при перегріванні гармати та після зупинки стрільби чергами.

Високочутливий детонатор описаних боєприпасів може викликати помилкове спрацьовування від взаємодії з ландшафтними перешкодами, гілками дерев, чагарником і з атмосферними опадами у вигляді граду, зливових струменів, що призводить до розриву снаряда поблизу вогневої позиції і розташування особового складу своїх військ.

З. Описане універсальне технічне рішення в патенті КО 2135947 С1 придатне для використання в артилерійських снарядах великого калібру, авіабомбах і мінах, однак практичне застосування в артилерійських снарядах малого калібру не представляється можливим через фізичну обмеженість обсягу, де важко розмістити додатковий електродетонатор та блок

Зо дистанційного керування з джерелом струму. 4. Використання штатного детонатора забезпечує адаптивну приналежність боєприпасів, але при цьому знижується бойова ефективність снаряда через великі габарити блока дистанційного керування з джерелом струму і підривника з відносно потужним п'єзоелектричним перетворювачем, що функціонує автономне. Крім цього блок дистанційного керування і генератор ударного імпульсу повинні бути ізольовані від прямого впливу високого тиску порохових газів метальної заряду боєприпасів. В лімітованому обсязі снаряда це може бути тільки за рахунок зменшення маси наповнення вибуховою речовиною, що знижує основне призначення боєприпасів.

Задачею корисної моделі є створення корисної моделі контактного способу програмування детонатора, коли снаряд знаходиться в механізмі заряджання або навіть каморі.

Поставлена задача вирішується тим, що система дистанційного керування детонатором снаряду, згідно з корисною моделлю, яка відрізняється тим, що складається з давача прискорення (1), формувача імпульсів комутації (2), джерела живлення (3), комутаторів живлення (4.1, 4.2), підсилювача (5), програмованого формувача сигналів затримки (6) та електородетонатора (7), які розміщені в корпусі снаряду та також доплерівського радара (8), вимірювача відстані до цілі (10) та балістичного комп'ютера (9), який розраховує потрібний час дії детонатора.

Основними особливостями контактного способу програмування детонатор є те, що базовим елементом програмного детонатора є мікроконтролер або мікропроцесор спеціального призначення, який дозволяє здійснювати самодіагностику снаряда та розробляється на базі ИС невеликого ступеня інтеграції; в залежності від доступного джерела живлення, може бути використана ТТЛ логіка з номінальною напругою живлення 5 В, КМОП логіка з номінальною напругою живлення 9 В або вищою.

Серед доступних серій ИС, зокрема: 580, 1101, 555, 561 (частина номенклатури була розроблена для використання в продукції військового призначення).

На Фіг 1 представлена функціональна схема системи дистаційного програмування детонатора керованого артилерійського снаряду. В корпусі снаряду размещено давач прискорення (1), формувач імпульсів комутації (2), джерело живлення (3), комутатор живлення (4.1,4.2), підсилювач (5), програмований формувач сигналів затримки (6), електородетонатор бо (7). За допомогою доплерівського радара (8) вимірюється початкова швидкість снаряду, а за допомогою вимірювача відстані (10) вимірюється реальна відстань до цілі, ці дані в реальному часі надходять до балістичного комп'ютера (9), який розраховує потрібний час дії детонатора.

Сигнальний кабель йде від детонатора в задню частину снаряда до запальник з каналом передачі даних. Програмні дані за допомогою програмованого формувача сигналу затримки надаються балістичним комп'ютером управління вогнем до детонатора. Підривник програмується за допомогою кабелю і контакту, який передає дані в канал даних запальника.

При цьому вимушено використовується підривний заряд високоенергетичної вибухівки, який, у свою чергу, створює імпульс тиску (від 0.8-1 МПа) для детонації основного заряду.

Для застосування снаряда необхідно активувати джерело живлення (із зовні механічним способом), що приведе в стан готовності формувач імпульсу комутації (2) та програмований формувач сигналу затримки (6).

Безпосередньо перед пострілом на вхід програмованого формувача сигналу затримки (6) подається сигнал коду часу затримки, який формується балістичним калькулятором (9) за балістичними характеристиками снаряда, інформацією вимірювача відстані до цілі (10) та доплер-радара (8) вимірювання початкової швидкості снаряда попереднього пострілу. Код часу затримки дешифрується та запам'ятовується формувачем (6). При цьому живлення на силові елементи схеми до пострілу не подається. В момент пострілу снаряд піддається дії великого прискорення, що викликає генерацію електричного імпульсу на виході давача прискорення (1).

Цей імпульс запускає схему формувача імпульсу комутації (2), яка формує електричні імпульси для активації комутаторів живлення (4) силових елементів пристрою. Активація комутатора живлення (4.1) здійснюється із затримкою, необхідною для віддалення снаряда після пострілу на безпечну відстань. Доцільність застосування такої затримки обумовлена необхідністю усунути можливість несанкціонованого вибуху у випадку відмови електронних компонентів підсилювача (5) та формувача (6). Комутатор живлення (4.2) активується в момент пострілу (початку руху снаряда) із мінімальною затримкою, що утворюється скінченною швидкістю спрацювання давача (1) та формувача (2), після чого формувач сигналу затримки починає відлік часу, тривалість якого визначена раніше на стадії програмування кодом затримки. Із закінченням відповідного часового інтервалу формувач (б) генерує електричний імпульс, який підсилюється підсилювачем (5) і надходить на електродетонатор. У результаті вибух

Зо зініціюється після проходження встановленого часу затримки, за який снаряд опиняється в передбаченій координаті.

Пристрій може бути використаний і у підривнику комбінованої дії з контактним та безконтактним способами ініціювання детонації снаряда.

Дана корисна модель системи дистанційного програмування детонатора керованого снаряду відрізняється від відомих тим, що: 1. Це економічно ефективна з низькою вартістю, безпечна і програмована система з високою ймовірністю попадання, яка дозволяє витрачати меншу кількість снарядів для ураження цілі; 2. Система дистанційного програмування детонатора керованого снаряду має режим підриву в повітрі, що дозволяє детонувати снаряд попереду цілі для максимального ураження.

Також в детонаторі є режими активації при зіткненні і активації з затримкою. Перший потрібен для пробиття захисних конструкцій, другий - для досягнення максимального летального ефекту при стрільбі за укриття; 3. Індуктивний спосіб що застосоване в аналогічних пристроях дистанційного програмування детонатора потребуватиме як розробки матеріалів, стійких до високих температур і тиску на зрізі ствола гармати, так і суттєвої зміни корпусу снаряда, складнішої технології перетворення сигналів. З іншого боку, контактний спосіб потребуватиме встановлення електричного рознімання в зарядному механізмі та корпусі снаряда або гільзи; в останньому випадку необхідно також внутрішнє кабельне з'єднання рознімання гільзи з електричною схемою снаряда; 4. У порівнянні з системами, що використовують зовнішній соленоїд, це рішення дозволяє змінювати програмні дані навіть тоді, коли снаряд знаходиться в комори; 5. Описана універсальна система дистанційного програмування детонатора керованого артилерійського снаряду має значне маленькі габарити, що не зменшує маси наповнення вибухової речовини, тому придатна для використання в артилерійських снарядах малого калібру; 6. Запропонована корисна модель система дистанційного програмування детонатора керованого артилерійського снаряду забезпечена новітнім методом контактного програмування детонатора, що суттєво зменшує час та кількість пострілів для ураження цілей в укриттях та в бо повітрі, спрощує її використання у складних ситуаціях.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Система дистанційного керування детонатором снаряду, яка відрізняється тим, що складається з давача прискорення (1), формувача імпульсів комутації (2), джерела живлення (3), комутаторів живлення (4.1, 4.2), підсилювача (5), програмованого формувача сигналів затримки (6) та електородетонатора (7), які розміщені в корпусі снаряду та також доплерівського радара (8), вимірювача відстані до цілі (10) та балістичного комп'ютера (9), який розраховує потрібний час дії детонатора. (дян. и отити и и т и т ! ! 441 ! к ! я і що ! ! | ! ! 1 1 К ' ! з : ! Н ! ' шк І і ! |: » и ! | , ! ! Що й ' ! В Е ' І Е і |, ;

   ! 4.2 ' ї | Й і Я ик Е 4 х ! Е І ; Ірак юи мо ст ст шт шен ш аашава в мі з з з ам оіщо) о мом дове паля пе чя ниле тя пе тет г: 9 10